文档介绍：正弦波发生电路能产生正弦波输出,它是各类波形发生器和信号源的核心电路。正弦波发生电路也称为正弦波振荡电路或正弦波振荡器。
第 5 章振荡电路
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振荡器是一种不需外加信号激励而能自动将直流能量变换为周期性交变能量的装置
引言
直流电源提供的能量
交变能量
放大器是一种在输入信号控制下,将直流电源提供的能量转变为按输入信号规律变化的交变能量的电路。
振荡器是不需要输入信号控制,就能自动地将直流电源的能量转变为特定频率和幅度的交变能量的电路。
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按振荡波形分类
正弦波振荡器、非正弦波振荡器
按工作机理分类
反馈振荡器、负阻振荡器
按选频网络分类
LC振荡器、RC振荡器、晶体振荡器
压控振荡器、压控晶体振荡器
集成振荡器、开关电容振荡器
振荡器的分类
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振荡器的构成
振荡器正常工作,必须有以下四个部分
放大器:至少有一个起能量变换(放大)作用的有源器件
正反馈通路或负阻:必须有一个能够补充元器件能量损耗的正反馈通路或负阻器件,以保证有稳定的振荡
选频网络:振荡器具有单一频率
稳幅:一个对振荡强度具有自动调整作用的非线性元件。
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振荡器的工作原理
产生正弦波的条件与负反馈放大电路产生自激的条件十分类似。
负反馈放大电路:信号频率达到了通频带的两端,产生了足够的附加相移,从而使负反馈变成了正反馈。
振荡电路:建立正反馈,振荡建立后只是一种频率的信号。
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(a) 负反馈放大电路(b) 正反馈振荡电路
1 振荡平衡条件
振荡平衡条件

幅度平衡条件

相位平衡条件
AF = A+ k= 2n
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起振条件:首先,要让振荡器自己振起来(自激振荡)
平衡条件:其次,保证振荡器环路中的能量补充恰好抵消能量消耗,达到环路平衡
稳定条件:最后,还要保证振荡器是稳定的,如果外加干扰使得振荡器偏离了环路平衡状态,振荡器系统应能自动恢复到原来的平衡状态
反馈型正弦波振荡器达到稳定振荡的基本条件:
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起始信号:振荡器接通电源瞬间产生电流突变;电路内存在各种微弱噪声。
电扰动特点:很微弱,占据频带很宽
电扰动通过振荡环路选频、放大、反馈而形成振荡
为了保证输出信号从无到有,幅度不断增长,在振荡建立过程中,反馈电压VF和原输入电压Vi(电扰动)必须同频同相,并且|VF|>|Vi|
2 起振条件
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反馈振荡器的起振条件
振幅条件
相位条件
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起振过程中的信号分析
起振初始,放大器工作于小信号状态
线性工作状态:晶体管小信号等效电路计算其增益A
为了获得较高的增益A,要适当设置晶体管工作点
振荡建立过程中,环路增益T恒大于1,放大器的输入Vi不断增大,放大器从小信号工作状态进入大信号工作状态
需要稳幅措施
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